Combien de panneaux photovoltaïques pour 20 000 kW ?

Face à l'urgence climatique et aux tensions géopolitiques sur les ressources énergétiques, la valorisation des terrains artificialisés s'impose comme une solution stratégique. 

En France, l'artificialisation des sols grignote encore entre 20 000 et 30 000 hectares d'espaces naturels, agricoles et forestiers chaque année, accentuant la perte de biodiversité. Dans ce contexte, la loi Climat et Résilience fixe un objectif de Zéro Artificialisation Nette (ZAN) pour 2050, incitant à réhabiliter les friches.

Pour les propriétaires de vastes terrains de 20 hectares, qu'il s'agisse d'anciens sites industriels, de terrains de karting ou de surfaces bétonnées, une opportunité unique émerge : louer ces espaces à un développeur afin d’y installer une centrale photovoltaïque au sol.

Intermédiaire clé, une structure comme Ferme Solaire peut négocier un bail emphytéotique, générant des revenus annuels stables de 2 000 à 13 000 € par hectare, tout en contribuant à la transition énergétique. Mais concrètement, combien de panneaux photovoltaïques sont nécessaires pour produire 20 000 kW sur une telle surface ?

Points clés de l'article

✅ Pour générer 20 000 kWc (soit 20 MWc) en panneaux solaires, il faut environ 20 à 25 hectares (soit 200 000 à 250 000 m²) de terrain disponible et environ 40 000 à 50 000 panneaux photovoltaïques.

✅ Friches agricoles et terrains dégradés sont les terrains les plus recherchés pour ces projets. Ils permettent de valoriser un foncier inexploité sans concurrence d’usage.

✅ En passant par Ferme Solaire, vous recevez jusqu’à 3 devis de partenaires développeurs et choisissez le bail emphytéotique qui vous convient. 

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Comprendre la puissance des fermes solaires

Les fermes solaires, ou centrales photovoltaïques au sol, sont des actifs stratégiques dans la production d'électricité verte. À la différence des installations domestiques, elles visent une production de masse d’électricité qui sert à alimenter directement le réseau pour la consommation nationale.

Fonctionnement d’une centrale solaire 

Une centrale solaire convertit directement le rayonnement du soleil en électricité via des panneaux photovoltaïques. L'électricité produite en courant continu est transformée en courant alternatif par des onduleurs, puis élevée en tension dans un poste de transformation avant d'être injectée sur le réseau public d’électricité. 

Leur développement est en forte croissance : de nombreux projets de cette envergure voient le jour partout dans le monde, comme l'illustre la centrale de 20 MW mise en service par RWE en Rhénanie-du-Nord-Westphalie. (RWE - energynews.pro)

→ Chiffre clé : une centrale de 20 MWc (20 000 kWc) peut produire environ 20 à 28 millions de kWh par an (selon l'ensoleillement), de quoi alimenter l'équivalent de près de 8 000 foyers (hors chauffage électrique)

Type de panneau solaire utilisé dans une centrale solaire

Le choix des panneaux photovoltaïques influence la production énergétique et optimise la rentabilité. Contrairement aux installations résidentielles en autoconsommation, les fermes solaires utilisent des technologies professionnelles spécifiques :

• Panneaux monocristallins : ces cellules à haut rendement, pouvant atteindre 500 Wc par unité, offrent la meilleure performance pour les grandes surfaces ;
• Systèmes à trackers solaires : ces structures motorisées orientent les panneaux pour suivre la trajectoire du soleil, augmentant la production de 15 à 25 % comparé aux installations fixes.

Contrairement à une toiture maison où l'inclinaison et l'orientation sont subies (et qui accueillent d’autres types de panneaux), les centrales au sol permettent d'optimiser parfaitement ces paramètres.

Raccordement basse tension ou haute tension

Le type de raccordement est déterminé par la puissance de l'installation :

• Puissance ≤ 36 kVA : Raccordement en basse tension (BT).
• Puissance > 36 kVA (et a fortiori pour 20 MW) : Le raccordement se fait obligatoirement en haute ou très haute tension (HT/THT). 

Cette démarche, gérée par Enedis (ou RTE pour les très gros projets), est plus complexe et nécessite des études techniques poussées.

Différence entre kWc et kWh : comprendre le rendement

Mesurer la production d’énergie de panneaux solaires nécessite une distinction importante de termes : 

• kWc (Kilowatt-crête) : c'est la puissance maximale que peut délivrer une installation dans des conditions standards d'ensoleillement. L'unité définit la "taille" d'une centrale ;
• kWh (Kilowattheure) : c'est la quantité d'énergie effectivement produite sur une période donnée. Cette unité est facturée au consommateur ou vendue au réseau.

Le rendement est le lien entre les deux : en France, 1 kWc installé produit entre 900 et 1 400 kWh par an, selon la région et l'ensoleillement.

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Combien de panneaux solaires pour 20 000 kW ?

Produire 20 000 kWc (soit 20 MWc) d'électricité solaire relève de projets d'infrastructure énergétique de grande envergure, bien au-delà de la simple consommation d'une maison. Ces centrales solaires au sol ou sur de grandes toitures industrielles s'inscrivent dans une vision à long terme de la transition écologique.

Dans quel contexte produire 20 000 kw d’électricité en panneau solaire ?

Produire 20 MWc relève de projets d'infrastructure énergétique stratégiques, contribuant à la transition écologique. Ces grands parcs solaires sont soumis à une réglementation stricte : au-delà de 250 kWc, une étude d'impact environnemental est obligatoire tout comme le permis de construire. 

Le contexte est donc celui d'un investissement de long terme, où la source d'énergie solaire permet de générer des économies de CO2 substantielles et un taux de rendement stable via le mécanisme d'Obligation d'Achat (OA). 

Parallèlement, le contexte est extrêmement porteur. La France vise l'objectif de 100 GW de puissance photovoltaïque installée d'ici 2050, multipliant par plus de 10 la capacité actuelle. Les grands projets comme les parcs de 20 MWc sont essentiels pour atteindre cette ambition nationale.

Pour un projet de ferme solaire de 20 000 kwh

Pour atteindre cette puissance de 20 000 kWc (20 MWc) produits par jour, l'installation nécessiterait plusieurs dizaines de milliers de panneaux solaires monocristallins haute performance, sur une surface de 20 à 40 hectares. Le prix d'un tel projet est conséquent, mais des solutions de financement existent pour assurer le retour sur investissement.

Calcul de la puissance nécessaire pour une centrale solaire de 20 000 kW

Calcul du nombre de panneaux nécessaires pour une centrale solaire

Le calcul est simple : Nombre de panneaux = Puissance totale (Wc) / Puissance unitaire d'un panneau (Wc).

En utilisant des panneaux haut de gamme de 550 Wc, le calcul pour une centrale de 20 000 000 Wc est : 20 000 000 Wc / 550 Wc = environ 36 360 panneaux.

Le tableau suivant présente le nombre de panneaux requis en fonction de différentes puissances unitaires :

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Estimation de la production annuelle par panneau

La production annuelle dépend du lieu et des conditions. Prenons une moyenne de 1 100 kWh/kWc pour une centrale de cette taille, optimisée.

• Production par panneau de 550 Wc : 0,55 kWc * 1 100 kWh = 605 kWh/an.

• Production totale d’une centrale de 20 MWc : 20 000 kWc * 1 100 kWh = 22 000 000 kWh/an, soit 22 GWh/an.

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Dimensionnement de l'installation photovoltaïque

Surface nécessaire pour l'installation

Il faut compter environ 1 hectare (10 000 m²) pour 1 MWc installé, en incluant les espaces techniques et les voies de maintenance. Ainsi, dans le cas d’une centrale de 20 MWc, la surface brute nécessaire est d'environ 20 hectares.

Différents types de terrain envisageables pour atteindre une production solaire de 20MW

Friche industrielle et terrain dégradé

Les friches industrielles, les anciens sites militaires ou les terrains dégradés représentent le foncier le plus adapté pour l'installation d'une centrale solaire de 20 MW. Ces surfaces, déjà artificialisées et souvent sans concurrence d'usage, permettent une reconversion vertueuse. Avec un loyer annuel pouvant atteindre 13 000 € par hectare en zone ensoleillée, un parc de cette envergure nécessite environ 20 hectares.

Prairie et pâturages : possible sous conditions agrivoltaïques strictes

L'installation sur des prairies ou pâturages est envisageable sous réserve du strict respect du décret agrivoltaïque. La réglementation impose le maintien de l'activité agricole comme activité principale et limite généralement la surface occupée par les panneaux à 40 % de la parcelle. Cette contrainte signifie qu'un parc solaire de 20 MW nécessiterait une surface totale d'environ 30 à 37 hectares, avec un loyer avoisinant les 2 000 € par hectare.

Friche agricole : un potentiel sous-estimé

Les friches agricoles sont distinctes des terres cultivées : leur statut de terrain abandonné ou sous-exploité permet une valorisation sans concurrence avec la production alimentaire. Avec un loyer d'environ 5 000 € par hectare, ces terrains représentent un compromis intéressant entre valorisation énergétique et préservation des espaces agricoles actifs.

Zones urbaines et ZAE : valoriser le foncier artificialisé

Les Zones d'Activité Économique (ZAE) et les terrains urbains disponibles offrent une opportunité stratégique : bien que la réglementation locale (PLU) puisse imposer des contraintes, ces terrains bénéficient généralement de raccordements au réseau facilités. Leur valorisation via l'énergie solaire génère des revenus locatifs compris entre 5 000 et 5 800 € par hectare tout en participant à la transition énergétique des territoires.

Solaire flottant sur plan d'eau 

Le solaire flottant sur plan d’eau se développe internationalement sur des lacs de carrière, des barrages ou des bassins industriels. Cette technologie, qui génère environ 3 400 € de loyer par hectare, présente l'avantage de réduire l'évaporation de l'eau tout offrant un rendement photovoltaïque optimisé grâce au refroidissement naturel par l'eau.

Parkings et zones commerciales et autres types de terrains

Avec un loyer pouvant dépasser 6 600 € par hectare, les parkings de centres commerciaux ou d'entreprises transforment une surface imperméabilisée au sol ou sur toiture en actif énergétique, sans consommer d'espace supplémentaire. 

⚠️ Les petits terrains (entre 1 et 3 ha) et terrains cultivés ne conviennent pas à une centrale de 20 MW, qui nécessite une grande surface contiguë. 

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Coût d’une installation de panneaux photovoltaïques pour 20 000 kW

Le développement d'une centrale de 20 MWc représente un investissement colossal, généralement compris entre 15 et 20 millions d'euros. Ce coût inclut les panneaux, les onduleurs, les structures, les études, le génie civil et le raccordement au réseau.

C'est précisément face à ce niveau d'investissement et de complexité que la solution de la location de terrain à un tiers investisseur devient extrêmement pertinente. 

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Estimer la rentabilité d’une ferme solaire de 20 000 kW

Deux modèles économiques existent : l'autofinancement, peu accessible à un particulier en raison de l'investissement requis, et la location de terrain à un producteur, une solution plus réaliste qui génère un revenu locatif stable sans capital à investir. 

Financements des projets de centrale photovoltaïque en France

Les développeurs de projets solaires financent leurs centrales via des fonds propres, des emprunts bancaires et s'appuient sur le mécanisme de l'obligation d'achat par EDF OA. Ce contrat garantit un tarif d'achat de l'électricité fixe durant 20 ans, ce qui sécurise la rentabilité du projet et un bon retour sur investissement.

Louer son terrain à un producteur d’énergie renouvelable

Louer son terrain pour un parc photovoltaïque présente des avantages, comme un loyer annuel garanti sans risque financier, mais aussi des inconvénients, tels qu'un engagement de longue durée de 30 à 40 ans. 

En passant par Ferme Solaire, vous êtes accompagné pas à pas. Nous étudions la faisabilité de votre projet de centrale et construisons un dossier solide. Grâce à notre réseau de 55 partenaires développeurs triés sur le volet, nous vous trouvons les offres adaptées. Vous recevez jusqu'à 3 devis et obtenez les meilleures conditions pour votre bail.

Contrats d’achat

L'électricité produite est principalement vendue par le développeur via le dispositif de l'OA à EDF. Ce contrat d'achat sécurisé de 20 ans est la clé de voûte du modèle économique pour les grandes centrales, bien que d'autres fournisseurs comme Engie ou TotalEnergies soient également actifs sur le marché.

[Déposer un dossier de qualification pour son projet solaire]

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Utiliser un simulateur solaire pour connaître la rentabilité que peut avoir votre projet solaire

Utilisez notre simulateur solaire pour une étude de rentabilité précise. Estimez le potentiel de votre terrain et les revenus locatifs envisageables pour votre future ferme solaire. Cela peut permettre à une entreprise de compenser ses dépenses d’énergie, ou à une collectivité de communes de valoriser des zones urbaines artificialisées. 

[Tester gratuitement le simulateur de rentabilité]

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FAQ

À qui s'adressent les projets de panneaux solaires de 20 MWc ?

Il est crucial de distinguer cette échelle industrielle de l'autoconsommation individuelle :

• Pour un projet de 20 MWc : investisseurs institutionnels, collectivités territoriales (pour revitaliser des friches), grandes entreprises (pour couvrir leur consommation ou investir) ;
• Pour la consommation d'une maison : les particuliers bénéficient d'aides pour les panneaux solaires (prime à l'autoconsommation, tarif de revente bonifié) pour des installations de 3 à 9 kWc, visant principalement à réduire leur facture d'électricité.

Quelle surface pour 20 000 kWc ? 

Une centrale de 20 MWc nécessite une surface de 20 à 25 hectares, soit environ un hectare pour 800 à 1000 kWc (0,8 à 1 MWc)

Quel loyer pour un terrain ? 

Le loyer annuel pour un hectare varie entre 2000 € et 13 000 €, selon le gisement solaire et la facilité de raccordement.

Qui paie le raccordement au réseau d’énergie ? 

L'exploitant de la centrale photovoltaïque prend en charge l'intégralité des coûts de raccordement au réseau électrique.

Centrale photovoltaïque ou autoconsommation ? 

Une centrale solaire vend toute sa production au réseau, tandis que l'autoconsommation vise à consommer sur place sa propre production d'électricité.

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